JPS6149829B2

JPS6149829B2 -

Info

Publication number: JPS6149829B2
Application number: JP51106302A
Authority: JP
Inventors: Fumio Hase; Teruji Sekiba; Takashi Kuze; Shinzo Sugai; Shoji Makuchi
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1976-09-07
Filing date: 1976-09-07
Publication date: 1986-10-31
Also published as: JPS5332376A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、たとえば集積回路装置などの半導体
装置や基板上に抵抗要素を形成した感熱基板など
種々の電気要素、回路要素を形成載置するための
電気装置用基板の改良に関する。従来この種の基板にはセラミツクが主として使
用されてきた。その最大の理由は絶縁性にすぐれ
ている点である。しかし、セラミツク基板は機械
的強度、特に抗折力が弱く、また平坦度を必要と
するこの種基板においては焼成後研磨加工を施さ
ねばならない。そこで、金属基体の使用が考えられるが、この
場合電気装置用基板としての絶縁性を付与するこ
とが必要である。このために金属基体上にガラス
層を形成する方法がある。この方法についてはた
とえば特公昭47−7396号には、ガラス粒子の流動
床に調節酸化させた基体を配置し、被覆された基
体を流動床の外側で焼成してガラス被膜を熟成さ
せる方法が開示されている。また、特公昭49−
33824号には無アルカリガラスと金属酸化物とか
ら構成される釉を金属板上に焼付けた琺瑯材料集
積回路基板が開示されている。これら公知技術は
主として絶縁層の形成技術について詳しく述べら
れているが、基体金属に対する考察はほとんど無
い。本発明は金属基体上にガラス層を形成した電気
装置用基板において、特にその基体金属組成を中
心に改良を図ろうとするものである。本発明基板は第１図に示すようにクロム10〜26
重量％とニツケル3.5〜25重量％とを含む鉄合金
で形成された基体１と、該基体表面に形成された
基体合金酸化層２と、該酸化層を被覆するガラス
層３とを具備するものである。本発明基板の基体合金はオーステナイト組織で
あり、非磁性であるため、インダクタンスが小さ
く残留磁化が無いことから電気装置用として好適
である。また、加工性にすぐれているので様々な
形状に対応できる。さらに熱伝導性にすぐれてい
るので大規模な集積回路などの熱放散性を要求さ
れる分野での使用に好適する。この熱伝導性の良
好な点は基体合金層、酸化層、ガラス層のそれぞ
れの厚さを選択することにより熱放散性を調節す
ることができることを意味し、したがつて容易に
任意の熱的特性をももつた基板を製造できる。ま
た本発明基板の基体合金は耐食性及び耐熱性にす
ぐれているので電気装置の製造、使用等における
各種環境に耐えることができる。たとえば使用温
度は400℃以上にても可能であり、酸洗等の処理
もできる。基板の基体合金はロウ付性、溶接性に
もすぐれているので電気装置の組立てに都合がよ
い。さらに機械的強度も良いので、基板基体とし
て好適である。本発明基板に使用する基本合金は前述のとおり
クロム10〜26重量％、ニツケル3.5〜25重量％を
含む鉄合金である。クロム及びニツケルの範囲
は、上述の本発明の各種特徴を保つための必要か
ら決定される。この合金基体にガラスを被覆するには、合金基
体表面のガラス被覆を必要とする部分に酸化層を
形成する必要がある。このための一般的方法は合
金基体を高温酸化して、ガラスとの接着性に富ん
だ酸化層を形成する。前記の組成範囲にあるクロ
ム−ニツケル−鉄合金はガラスとの接着可能な酸
化層を形成するものである。即ち、前記クロム−
ニツケル−鉄合金を高温酸化するとCr₂O₃を主体
とする酸化層が形成され、ガラスと良好に接着す
る。基本合金と酸化物層との接着性も重要である。
この点で、前記クロム−ニツケル−鉄合金にアル
ミニウム及びチタンを含有させる手段は好まし
い。即ち、本発明基体合金として次の(1)〜(3)の各種
合金は特に好適である。 (1) クロム10〜26重量％、ニツケル3.5〜25重量
％、アルミニウム0.05〜７重量％、残部実質的
に鉄よりなる合金。 (2) クロム10〜26重量％、ニツケル3.5〜25重量
％、チタン0.1〜５重量％、残部実質的に鉄よ
りなる合金。 (3) クロム10〜26重量％、ニツケル3.5〜25重量
％、アルミニウム0.05〜７重量％、チタン0.1
〜５重量％、残部実質的に鉄よりなる合金。上記(1)〜(3)の各組成の合金において、アルミニ
ウム及びチタンの含有量は基体と酸化層との接着
性の良好な点から決定される。クロム、ニツケル、アルミニウム、チタンのさ
らに好ましい範囲及び最も好ましい範囲は次の第
１表のとおりである。

【表】たとえば16Cr−14Ni−Fe系合金、18Cr−8Ni
−Fe系合金及びこれらにAl、Tiを含有するもの
は最良である。基体とガラスとの熱膨張係数についての関係は
本発明においては使用するガラスを軟質ガラスに
することが好ましい。なぜなら基体合金の熱膨張
係数が12〜17×10^-6cm/cm/℃であるからである。
使用する軟質ガラスの熱膨張係数は９〜17×10^-6
cm/cm/℃であるので熱的影響下においても基体と
ガラスとの間で不必要な応力が働くことがなく、
基板として良好に作動する。ガラス層の厚さは0.01mm以上が絶縁性の点から
好ましい。さらに好ましくは0.1〜0.5mmである。本発明基板はガラス層を表面に有するので平坦
性は良好である。また、金やアルミニウムの蒸着が可能であり、
有機接着剤、結晶化ガラス、ハンダガラスの使用
も可能である。さらに、第２図に示すごとく多層構造を得るこ
とも容易である。第２図において４は金属層、５
は酸化層、６はガラス層である。また、基体表面に対し局部的、部分的にガラス
被覆を行うこともできる。実施例クロム16重量％、ニツケル14重量％、残部鉄
よりなる合金、クロム16重量％、ニツケル14重
量％、アルミニウム1.5重量％、残部鉄よりなる
合金、クロム16重量％、ニツケル14重量％、ア
ルミニウム1.5重量％、チタン0.8重量％、残部鉄
よりなる合金。上記〜の各合金を基体とし、
これらに高温酸化処理として湿潤水素中で1000℃
にて30分間加熱して酸化膜を付着させる。次に軟
質ガラス粉末を沈積させ加熱し、基体酸化膜にガ
ラスを付着させる。このようにして得た基板はい
ずれも絶縁性にすぐれたガラス面を有していた。及びの合金を基体とするものはとくに酸化
膜と基体との付着性にすぐれていた。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明基板の実施例を示す
断面である。１……基体、２，５……酸化層、３，６……ガ
ラス層、４……金属層。

Claims

【特許請求の範囲】１クロム10〜26重量％及びニツケル3.5〜25重
量％を含む鉄合金で形成された基体と、該基体表
面に高温酸化により形成されたCr₂O₃を主体とす
る基体合金酸化層と、該酸化層を被覆するガラス
層とを具備してなる電気装置用基板。２特許請求の範囲第１項に記載の電気装置用基
板において、基体がクロム10〜26重量％、ニツケ
ル3.5〜25重量％、アルミニウム0.05〜７重量
％、残部実質的に鉄よりなる合金である電気装置
用基板。３特許請求の範囲第１項に記載の電気装置用基
板において、基体がクロム10〜26重量％、ニツケ
ル3.5〜25重量％、チタン0.1〜５重量％、残部実
質的に鉄よりなる合金である電気装置用基板。４特許請求の範囲第１項に記載の電気装置用基
板において、基体がクロム10〜26重量％、ニツケ
ル3.5〜25重量％、アルミニウム0.05〜７重量
％、チタン0.1〜５重量％、残部実質的に鉄より
なる合金である電気装置用基板。５特許請求の範囲第１項、第２項、第３項及び
第４項に記載の電気装置用基板において、ガラス
層が軟質ガラスである電気装置用基板。